Pod pogojem ohranjanja enakega padca betona se dodatki, ki lahko znatno zmanjšajo vsebnost mešane vode, imenujejo visoko učinkovita sredstva za zmanjšanje vode, znana tudi kot superplastifikatorji ali mehčala. Spadajo v kategorijo nezaviralcev vode. Visoko učinkovita sredstva za zmanjševanje vode imajo močan dispergirni učinek na cement, bistveno povečajo fluidnost betonskih zmesi in posedanje betona, hkrati pa bistveno zmanjšajo porabo vode in izboljšajo obdelavnost betona. Vendar lahko nekatera visoko učinkovita sredstva za zmanjševanje vode pospešijo izgubo betona, preveliko odmerjanje pa lahko povzroči krvavitev.
Visoko učinkovita sredstva za zmanjšanje vode na splošno ne spremenijo časa strjevanja betona. Pri uporabi v velikih količinah (preveliko odmerjanje) imajo lahko rahel zaviralni učinek, vendar ne zadržijo zgodnjega razvoja trdnosti strjenega betona. Stopnja zmanjševanja vode z visoko učinkovitimi sredstvi za zmanjševanje vode lahko doseže več kot 20 % z opaznim učinkom na zgodnje povečanje trdnosti. Ta sredstva se pogosto uporabljajo v različnih vrstah armiranega betona in prednapetega betona in so primerna za pripravo zgodnje trdnosti, visoke trdnosti, tekočega, samozgoščevalnega in parno utrjenega betona.
Razvoj betona je v celoti pokazal pomemben vpliv, ki ga imajo visoko učinkovita sredstva za zmanjševanje vode v dodatkih na proizvodnjo in uporabo betona. V šestdesetih letih 20. stoletja je Japonska izumila lignosulfonat, Nemčija pa sulfonirano melaminsko formaldehidno smolo, ki je postala reprezentativni produkt visoko učinkovitih sredstev za zmanjševanje vode. Japonska je to vrsto betona prvič uporabila za izdelavo pilotov visoke trdnosti. V sedemdesetih letih 20. stoletja so se v avtocestnih in železniških mostovih uporabljali betonski nosilci s srednjim padcem in trdnostjo od 50 do 80 MPa. Nemčija je prva uporabila visoko učinkovita sredstva za zmanjšanje vode v nedisperzivnem podvodnem betonu, s čimer je izboljšala fluidnost betonske mešanice, ne da bi spremenila vodocementno razmerje. Ker je moč in fluidnost mogoče doseči hkrati, se danes po vsem svetu uporabljajo visoko učinkovita sredstva za zmanjšanje vode za proizvodnjo betona visoke trdnosti in visoke sipkosti. Visoko učinkovita sredstva za zmanjševanje vode prve generacije, sredstva na osnovi lignosulfonata in sredstva na osnovi melaminske smole, so bila razvita v zgodnjih šestdesetih letih prejšnjega stoletja. Zaradi bistveno boljšega delovanja v primerjavi z navadnimi redukcijska sredstva, jih imenujemo tudi superplastifikatorji. Visoko učinkovita sredstva za zmanjševanje vode druge generacije so aminosulfonati, čeprav so bila kronološko razvita po visoko učinkovitih sredstvih za zmanjševanje vode tretje generacije, sredstvih na osnovi polikarboksilata. Sredstva na osnovi polikarboksilatov, ki so cepljeni kopolimeri, ki vsebujejo tako sulfonske kot karboksilne skupine, so najpomembnejša in najučinkovitejša sredstva med sredstvi za zmanjševanje vode tretje generacije.
1. Metode za izbiro visoko učinkovitih sredstev za zmanjšanje vode
V skladu s trenutnim nacionalnim standardom "Tehnične specifikacije za uporabo dodatkov betonu" (GB50119-2013) se lahko običajno uporabljena visoko učinkovita sredstva za zmanjšanje vode v gradnji betona izberejo, kot je določeno v tabeli 3-1.
| Serijska št. |
Izbirna metoda |
| 1 |
Za betonske projekte se lahko uporabijo naslednja visoko učinkovita sredstva za zmanjšanje vode: |
| |
(1) Soli naftalena in njegovi homologi, sulfonirani s formaldehidom, aminosulfonati itd.; |
| |
(2) Vodotopni sulfonati smol, kot so sulfonirane melamin-formaldehidne smole; |
| |
(3) Visoko kondenzacijski polimeri alifatskih hidroksialkil sulfonatov itd. |
| 2 |
Pri konkretnih projektih se lahko uporabijo visoko učinkovita sredstva za zmanjševanje vode, sestavljena iz zaviralcev in visoko učinkovitih sredstev za zmanjševanje vode. |
2. Področje uporabe visoko učinkovitih sredstev za zmanjšanje vode
Inženirska praksa je pokazala, da je mogoče z zmanjšanjem vodocementnega razmerja pod 0.4 s pomočjo visoko učinkovitih sredstev za zmanjševanje vode proizvesti visoko trdne betone in malte ter jih je mogoče uporabiti za pripravo "superplastificiranih mešanic" – beton z nizko vsebnostjo vode, vendar zelo visoko pretočnostjo. Po strjevanju ima tak beton nizko poroznost, visoko trdnost in odlično vzdržljivost, kar znatno podaljša življenjsko dobo betona, ki je izpostavljen korozivnim okoljem. Razširjena uporaba visoko učinkovitih sredstev za zmanjšanje vode je vlila novo vitalnost v razvoj tehnologije betona.
V skladu z veljavnim nacionalnim standardom "Tehnične specifikacije za uporabo dodatkov betonu" (GB50119-2013) mora obseg uporabe visoko učinkovitih sredstev za zmanjšanje vode v gradnji betona izpolnjevati zahteve, navedene v tabeli {{3} }.
| Serijska št. |
Obseg uporabe |
| 1 |
Visoko učinkovita sredstva za zmanjševanje vode se lahko uporabljajo za navaden beton, armirani beton, prednapeti beton in tudi za proizvodnjo betona visoke trdnosti. |
| 2 |
Sredstva za zmanjševanje vode z visokim izkoristkom za zaviranje se lahko uporabljajo za masivni beton, beton, stisnjen z valji, beton, vlit v vročih podnebjih, beton za velike površine, beton za preprečevanje hladnih spojev, beton, ki ga je treba skladiščiti dlje časa ali prevažajo na dolge razdalje, samozgoščevalni beton, drsni ali vlečni beton in drugi betoni, ki zahtevajo daljši čas strjevanja in visoko stopnjo redukcije vode. |
| 3 |
Standardna visoko učinkovita sredstva za zmanjševanje vode so primerna za vlivanje betona, ko je najnižja dnevna temperatura nad 0 stopinjami, in se lahko uporabljajo tudi za beton, utrjen s paro. |
| 4 |
Visoko učinkovita sredstva za zmanjševanje vode za zaviranje so primerna za betonsko litje, ko je najnižja dnevna temperatura nad 5 stopinj. |
Za popolno uresničitev učinkov zmanjševanja vode in povečanja trdnosti visoko učinkovitih sredstev za zmanjševanje vode in znatno izboljšanje delovanja betona je treba zagotoviti, da je kakovost izbranih visoko učinkovitih sredstev za zmanjševanje vode v skladu z nacionalnimi standardi. Po prihodu na gradbišče je treba izvesti pregled kakovosti izbranih visoko učinkovitih sredstev za zmanjšanje vode v skladu z veljavnim nacionalnim standardom "Tehnične specifikacije za uporabo dodatkov betonu" (GB50119-2013). Zahteve za pregled kakovosti za visoko učinkovita sredstva za zmanjševanje vode so navedene v tabeli 3-3.
| Serijska št. |
Zahteve za pregled kakovosti |
| 1 |
Visoko učinkovita sredstva za zmanjševanje vode je treba pregledati v serijah po 5 0 ton. Če je manj kot 50 ton, je treba še vedno obravnavati kot eno serijo. Količina vzorca za vsako inšpekcijsko serijo ne sme biti manjša od 0,2 tone sredstva za zmanjševanje vode, potrebnega za cementne materiale. Vzorce je treba temeljito premešati in razdeliti na dva enaka dela: en del je treba pregledati v skladu s postavkami in zahtevami, določenimi v členih 5.3.2 in 5.3.3 "Tehnične specifikacije za uporabo dodatkov za beton" (GB{{13). }}), z najmanj dvema pregledoma na serijo; drugi del je treba zapečatiti in hraniti šest mesecev, v primeru kakršnih koli dvomov pa je treba opraviti primerjalni pregled. |
| 2 |
Postavke vstopnega pregleda za visoko učinkovita sredstva za zmanjševanje vode morajo vključevati pH vrednost, gostoto (ali drobnost), vsebnost trdnih snovi (ali vsebnost vlage) in stopnjo redukcije vode. Pri retardacijskih sredstvih za zmanjševanje vode je treba preizkusiti tudi časovno razliko strjevanja. |
| 3 |
Ko na gradbišče prispejo visoko učinkovita sredstva za zmanjševanje vode, je treba za vsako inšpekcijsko serijo opraviti začetne ali pretečene preskuse padca (ali širjenja) z uporabo dejanskih surovin in mešalnega razmerja, uporabljenega v projektu, z vzporedno primerjavo z vzorcem prejšnje serije . Dovoljeno odstopanje mora biti v skladu z ustreznimi določbami trenutnega nacionalnega standarda "Standard za nadzor kakovosti betona" (GB50164-2011). |
